Hidroliză

Hidroliza (din altă greacă ὕδωρ „apă” + λύσις „descompunere”) este o reacție chimică a interacțiunii unei substanțe cu apa , în urma căreia această substanță și apa se descompun cu formarea de noi compuși ( solvoliza cu apă ). [1] [2]

Hidroliza sării

Hidroliza sării este un tip de reacții de hidroliză cauzate de reacții de schimb ionic în soluții de săruri solubile. Forța motrice a procesului este interacțiunea ionilor substanței cu apa, ducând la formarea unui electrolit slab sub formă ionică sau moleculară.

Există hidroliza reversibilă și ireversibilă a sărurilor [3] [4] :

1. Hidroliza unei sări a unui acid slab și a unei baze tare (hidroliza anionice). Soluția este ușor alcalină și reacția se desfășoară reversibil .

${\mathsf {Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\rightleftharpoons NaHCO_{3}+NaOH))$

${\mathsf {CO_{3}^{{2-}}+H_{2}O\rightleftharpoons HCO_{3}^{-}+OH^{-}}}$

Hidroliza în a doua etapă are loc într-un grad nesemnificativ:

${\displaystyle {\mathsf {HCO_{3}^{-}+H_{2}O\rightleftharpoons H_{2}CO_{3}+OH^{-))))$

2. Hidroliza unei sări a unui acid tare și a unei baze slabe (hidroliza cationilor). Soluția este ușor acidă și reacția decurge reversibil .

${\mathsf {CuCl_{2}+H_{2}O\rightleftharpoons CuOHCI+HCl))$

${\mathsf {Cu^{{2+}}+H_{2}O\rightleftharpoons CuOH^{+}+H^{+}}}$

Hidroliza în a doua etapă are loc într-un grad nesemnificativ:

${\mathsf {CuOH^{+}+H_{2}O\rightleftharpoons Cu(OH)_{2}+H^{+)))$

3. Hidroliza unei sări a unui acid slab și a unei baze slabe. Echilibrul este deplasat către produse, hidroliza are loc aproape complet , deoarece ambele produse formează un precipitat sau gaz:

${\mathsf {Al_{2}S_{3}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}S\uparrow ))$

${\mathsf {2Al^{{3+}}+3S^{{2-}}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}S\uparrow }}$

4. Sarea unui acid tare și a unei baze tare nu suferă hidroliză, iar soluția este neutră. Următoarea reacție are loc în soluție:

${\ce {H^+ + OH^-=H_2 O))$

Caracterizarea cantitativă a hidrolizei

Gradul de hidroliză

Gradul de hidroliză se referă la raportul dintre concentrația sării supuse hidrolizei și concentrația totală a sării dizolvate. Notat ca α sau h hidr .

$\alpha =({\frac {c_{h}}{c}})*100\%$ , unde este numărul de moli de sare hidrolizată, este numărul total de moli de sare dizolvată. $c_{h}$ $c$

Gradul de hidroliză depinde de temperatura și concentrațiile substanțelor implicate în hidroliză: gradul de hidroliză crește odată cu creșterea temperaturii și diluarea soluției (creșterea concentrației apei). [4]
Gradul de hidroliză a sării este mai mare, cu cât acidul sau baza formând sarea este mai slabă.

Constanta de hidroliză

Constanta de hidroliză este constanta de echilibru a unei reacții hidrolitice, egală cu raportul dintre produsul concentrațiilor de echilibru ale produselor și concentrația de echilibru a sării, ținând cont de coeficienții stoichiometrici. După valoarea constantei de hidroliză, se poate aprecia completitudinea hidrolizei: cu cât valoarea acesteia este mai mare, cu atât hidroliza are loc mai mult.

Pentru reacția de hidroliză a unei sări pentru care are loc următoarea reacție de hidroliză: $MA$

$MA+H_{2}O\rightleftharpoons HA+MOH$ , unde și sunt, respectiv, acidul și baza formate în timpul hidrolizei. $HA$ $MOH$

Puteți scrie constanta de hidroliză, presupunând că concentrația de apă este constantă:

$K_{h}={\frac {[HA][MOH]}{[MA]}}$

Legătura dintre constantă și gradul de hidroliză

Constanta și gradul de hidroliză sunt legate de raportul:

$K_{h}=C*{\frac {h^{2}}{1-h}}$ , unde este concentrația de sare din soluție, este gradul de hidroliză. $C$ $h$

Cu un grad scăzut de hidroliză ( ), expresia este simplificată: $h<<1$

$K_{h}=C*h^{2}$

Relația constantei de hidroliză cu alte constante de echilibru

Constanta de hidroliză este legată de produsul ionic al apei și de constantele de aciditate și bazicitate, după cum urmează:

${\displaystyle K_{h}={\frac {K_{H_{2}O}}{K_{a}K_{b))))$ , unde este produsul ionic al apei (10 -14 ), și și sunt constantele acidității și, respectiv, bazicității. $K_{H_{2}O}$ $K_{a}$ $K_{b}$

Hidroliza substanțelor organice

Organismele vii efectuează hidroliza diferitelor substanțe organice în timpul reacțiilor de catabolism cu participarea enzimelor . De exemplu, în timpul hidrolizei, cu participarea enzimelor digestive , proteinele sunt descompuse în aminoacizi . Și grăsimi pentru glicerol și acizi grași , polizaharide (de exemplu, amidon și celuloză ) - pentru monozaharide (de exemplu, pentru glucoză ), acizi nucleici - pentru nucleotide libere .

Când grăsimile sunt hidrolizate în prezenţa alcalinelor , se obţine săpun ; hidroliza grăsimilor în prezența catalizatorilor este utilizată pentru a produce glicerol și acizi grași . Etanolul se obține prin hidroliza lemnului , iar produsele de hidroliză a turbei sunt utilizate la producerea drojdiei furajere , ceară , îngrășăminte etc.

Vezi și

Note

↑ Akhmetov N.S. Chimie generală și anorganică . - Ed. a IV-a, Rev. - Moscova: „Liceul”, 2001. - P. 227. - 724 pagini p. - ISBN 5-06-003363-5 , 978-5-06-003363-2.
↑ Glinka N.L. Chimie generală / ed. A.I. Ermakova .. - M . : Integral-Press, 2003. - S. 254. - 728 p. - ISBN 5-89602-017-1 .
↑ Ecuațiile moleculare prezentate mai jos pentru cazurile 1 și 2 sunt pur condiționate, deoarece substanțele electrolitice dintr-o soluție apoasă sunt sub formă ionică
↑ 1 2 Akhmetov N.S. Chimie generală și anorganică . - a 4-a ed. corectat.- M . : „Școala superioară”, 2001. - S. 231. - 724 pag. p. - ISBN 5-06-003363-5 , 978-5-06-003363-2.

Link -uri

Hidroliza acetatului de sodiu - experiență video în colecția United de resurse educaționale digitale

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare catalană Mare norvegian Rusă mare Marele Soviet (1 ed.) Britannica (online) Brockhaus
În cataloagele bibliografice	BNF : 119814852 J9U : 987007533736205171 LCCN : sh85063464 NDL : 00565138 NKC : ph733803